血浆3-硝基酪氨酸水平与脑白质高信号患者认知功能改变的相关性研究

高 源，成 瑜，李朝远，姚恩生，田 凤，王 宏

(石河子大学医学院，新疆 石河子 832000)

脑白质高信号也称脑白质疏松症(leukoaraiosis，LA)，是脑小血管病的常见影像学表现之一，最早由Hachinski等于1987年提出[1]。LA通常在头颅磁共振成像(MRI)上被发现，现在被认为是中风、痴呆和死亡的危险因素[2]。它是一个影像学术语，指脑室周围及半卵圆中心脑白质的弥漫性非特异性损害，CT上呈双侧对称性低密度病灶，或T1加权像呈等或低信号、T2加权像呈高信号、液体衰减反转恢复序列(fluidattenuated inversion recovery,FLAIR)为高信号的改变。脑白质高信号(white matter hyperintensities ，WMHs)的全人群发病率范围为39%～96%[3]，正常老年人群也可见到[3-5]。严重的WMHs(Fazekas 5～6分) 患者临床多出现进行性认知功能下降[6]、情绪改变[7]、步态异常、尿失禁[8]等表现，可显著影响患者的生活质量，因此近些年愈发获得学者和临床医生的重视。3-NT(3-nitrotyrosine，3-NT)是酪氨酸氧化产物之一,由于3-NT的结构相对比较稳定,一直都被作为过氧亚硝基阴离子(ONOO-)生成的生物学标志物[9]，也被作为蛋白质损伤的标志性产物[10]。有研究证实,蛋白质氧化硝基化后产生的3-NT，会对蛋白质的结构和功能造成破坏,还会对细胞和组织的内环境平衡产生影响[11]。目前有研究表明，3-NT作为蛋白质氧化产物，可通过氧化和硝化作用影响细胞糖代谢及线粒体功能，导致神经元变性、坏死，参与WMHs改变与多类神经退行性疾病呈正相关[12]，然而WMHs与3-NT相关研究报道甚少。本研究纳入2018年10月～2019年5月石河子大学医学院附属第一医院神经内科住院者中WMHs患者122例，探讨了WMHs患者血浆3-NT的表达及其与认知功能改变的相关性，现报告如下。

1 对象与方法

1.1一般资料：纳入2018年10月～2019年5月就诊于石河子大学医学院附属第一医院神经内科住院且已完善头颅MRI检查，明确有WMHs者122例。并依照简易精神状态量表(Mini-Mental State Examination，MMSE)[13-15]将患者分为仅WMHs组60例，其中男38例，占49.4%，女22例，占48.9%，年龄(66.3±12.808)岁；高血压者44例，非高血压者16例；冠心病者13例，非冠心病者47例；糖尿病者17例，无糖尿病者43例；吸烟者26例，不吸烟者34例；饮酒者6例，不饮酒者54例；WMHs合并认知功能减退组62例，其中男39例，占50.6%，女23例，占51.1%,年龄(69.47±11.457)岁；高血压者43例，非高血压者19例；冠心病者14例，非冠心病者48例；糖尿病者15例，无糖尿病者47例；吸烟者20例，不吸烟者42例；饮酒者16例，不饮酒者46例。两组间在性别、年龄、高血压、冠心病、糖尿病、吸烟、饮酒等方面比较，差异均无统计学意义(P>0.05)，有可比性。本次研究经过我院医学伦理委员会同意。

1.2入选与排除标准：纳入标准：①经头颅MRI检查确定有WMHs的患者；②所有入组患者均能配合完成MMSE检查。排除标准：①头颅MRI或CT已确诊的缺血性脑卒中和脑出血、蛛网膜下腔出血；②合并中枢神经系统脱髓鞘疾病；③合并中枢神经系统及全身其他系统感染；④合并严重的心、肺、肝、肾及肿瘤性疾病；⑤合并自身免疫性疾病；⑥既往有严重焦虑抑郁等疾病；⑦中专以上文化程度。本研究经石河子大学医学院第一附属医院伦理委员会审核批准，患者及家属均知情并签署同意书。

1.3观察指标：所有入组对象均记录性别、年龄、身高、体重、血压及高血压、冠心病、糖尿病病史及吸烟、饮酒史等一般资料；抽取清晨空腹静脉血送检：血糖(GLU)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、三酰甘油(TG)、同型半胱氨酸(Hcy)等指标，由医院检验科全自动生化仪分析测定；于患者入院后第1天清晨抽取受试者空腹静脉血5 ml，离心获得上层血清保存于-80℃冰箱待测。采用上海研谨生物科技有限公司的人3-NT酶联免疫吸附测定试剂盒，用双抗体夹心法分别测定各组血清3-NT水平。所有操作严格按照试剂盒说明书进行。

2 结果

2.1WMHs组与WMHs合并认知功能改变组基本生化指标比较：除TG外WMHs组、WMHs合并认知功能改变组之间的其他基本生化指标比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 WMHs组和WMHs合并认知功能改变组基本生化指标的比较

2.2WMHs组与WMHs合并认知功能改变组血浆3-NT浓度比较：WMHs合并认知功能改变组血浆3-NT浓度为(98.439 9±23.14)nmol/L，WMHs组为(49.713 8±4.766 30)nmol/L，WMHs合并认知功能改变组血浆3-NT浓度明显高于单纯WMHs组，差异有统计学意义(P<0.05)。两组血TG比较，WMHs合并认知功能改变组为(1.622 9±0.784 77)mmol/L，WMHs组(1.360 5±0.591 47)mmol/L，差异有统计学意义(P<0.05)。

2.3多因素Logistic回归分析：将上述单因素分析中差异有统计学意义的变量纳入Logistic多元回归分析，结果显示，3-NT是WMHs患者合并认知功能改变的独立危险因素(P<0.05)，TG在两组之间是有差异的，但不是WMHs患者发生认知功能改变的独立危险因素。见表2。

表2 WMHs合并认知功能改变的多因素Logistic回归分析

3 讨论

有研究指出，高TG可影响老年人的认知功能[16]。3-NT与认知功能障碍的具体作用机制尚不明确，相关性分析结果提示TG水平为认知功能下降的危险因素[17]。赵丽静等人指出，高TG可加速动脉疾病的发生，间接促使脑局部白质灌注不足，导致WMHs的发生，脑小血管病变可引起认知功能下降[18]。微血管或小血管功能障碍伴或不伴神经系统症状可能是高TG诱发认知功能下降的潜在原因，但具体的作用机制尚有待进一步研究。

WMHs以轴突-胶质完整性丧失和脱髓鞘为特征,是导致血管认知障碍的重要原因。大多数临床和放射学研究表明，WMHs的程度与老年人的认知障碍和衰退有显著的关联[19]。大量研究报道，活性氮氧化物水平的增加与WMHs及认知功能减退有着密切的关联。Butterfield等对遗忘型早期认知功能障碍患者的研究发现，血3-NT浓度较其他类型认知功能障碍患者明显增高[20]。这可能与认知功能减退患者氧化应激和硝化应激导致血浆一氧化氮浓度升高，进一步生成3-NT有关[21]。酪氨酸硝化是将酪氨酸芳香环上的C3氢原子与硝基置换，形成3-NT。而Sinem等研究还发现血浆一氧化氮水平与3-NT水平成明显正相关[22]。推测其机制可能为:认知功能减退的发病机制与氧化应激密切相关，3-NT和其他硝基化的化合物一样，可以被酶还原为相应的硝基阴离子自由基(ArNO2-·)，然后被分子氧化生成O2-·并再生出ArNO2。因此，在体内，硝基酪氨酸可能通过重复氧化还原循环来促进氧化反应[23]。氧化应激会参与到中枢神经病变的发展过程中，自由基会攻击体内正常细胞，使体内的蛋白质过氧化，从而导致膜结构的改变甚至破坏，患者的神经元会遭受到不可逆性的死亡[17]。

本研究发现，WMHs患者血浆3-NT浓度、TG水平与MMSE评分成明显负相关，即WMHs患者血浆3-NT浓度、TG水平越高，MMSE评分越低，提示血浆3-NT浓度、TG水平可反映WMHs患者认知功能损害程度。Logistic多元回归分析提示TG不是WMHs患者发生认知功能改变的独立危险因素。

综上所述，本研究提示在WMHs患者中存3-NT浓度变化，高3-NT血症可促进认知功能减退的发生，因此降低循环中3-NT水平可能成为治疗WMHs患者认知功能减退的方法，检测3-NT的血液浓度有望成为预测WMHs患者认知功能改变发生的重要生物学指标。本研究只能得到3-NT与WMHs患者认知功能改变的相关性，不能证实WMHs、认知功能改变和3-NT的因果关系，尚未就血清3-NT水平与WMHs患者认知功能改变的严重程度及预后等方面进行研究。此外本研究样本量较小，接下来需进一步扩大样本量及多时间段动态观察WMHs患者不同认知功能水平的血清3-NT水平，以更好了解其在WMHs患者认知功能改变中可能的作用。